(57)【要約】 【課題】  ツインニードル式の可変噴孔ノズルを備える燃料噴射装置において、ノズルニードル開弁時に、アウタニードルの衝突によるインナニードルのバウンスを抑制し、噴射量のばらつきを低減する。【解決手段】  可変噴孔ノズル１のノズルボデーＢ１先端に設けた複数の噴孔３１、３２を、同軸的に配設されたアウタニードル２１およびインナニードル２２にて開閉する。油圧制御室４は、インナニードル２２の外周フランジ２２１上方の上制御室４Ａと下制御室４Ｂに区画され、オリフィス通路２６にて連通している。外周フランジ２２１下面側には、オリフィス通路２６の下端開口を開閉する開閉弁５が設けられ、アウタニードル２１のリフト時に閉弁方向に移動して、オリフィス通路２６近傍の油圧抵抗を増大させ、アウタニードル２１に下向きの油圧力を作用させて衝撃を緩和する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルボデー先端に設けた複数の噴孔を複数のノズルニードルにて開閉する可変噴孔ノズルを備える燃料噴射装置において、
同軸的に配設された第１ノズルニードルおよび第２ノズルニードルと、
高圧通路から供給される高圧油により上記第１ノズルニードルおよび第２ノズルニードルに閉弁方向の圧力を作用させる制御室と、
上記制御室の圧力を増減させて上記第１ノズルニードルおよび第２ノズルニードルのリフトを制御するニードル駆動部を設けて、
上記制御室の圧力低下に伴い上記第１ノズルニードルが先行リフトし、次いで上記第１ノズルニードルが、上記第２ノズルニードルの外周フランジを押し上げることにより、上記第２ノズルニードルをリフトさせる構成とし、
上記制御室内を上記第２ノズルニードルの外周フランジを仕切壁として上下に区画し、上記外周フランジ上下の上記制御室空間を連通する通路を設けるとともに、上記第１ノズルニードルの上方に、上記第２ノズルニードルの当接による衝撃を吸収して、上記第２ノズルニードルのリフト量の変動を抑制する衝撃緩和手段を設けたことを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
上記通路を、上記第２ノズルニードルの上記外周フランジに設けた貫通孔にて構成した請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
上記衝撃緩和手段として、上記通路を開閉する開閉弁を、上記外周フランジと上記第１ノズルニードルの間に設けて、上記第１ノズルニードルのリフトに伴って上記開閉弁を上記通路の閉鎖方向に移動させる請求項２記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
上記外周フランジの下面に径方向に延びる溝を設けて、その一端側に上記通路の下端を開口させるとともに、上記開閉弁が閉弁時に上記溝内に収容される構成とした請求項３記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
上記開閉弁は、一端側が上記外周フランジに回動自在に固定され、他端側が上記通路の下端開口に対向して配置される請求項３または４記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
上記衝撃緩和手段として、上記外周フランジ下面と上記第１ノズルニードルとの間にダンパ室または緩衝部材を介設した請求項２ないし５記載の燃料噴射装置。
【請求項７】
上記第１ノズルニードルを筒状としてその内部に上記第２ノズルニードルを摺動可能に配設し、上記第１ノズルニードルを閉弁方向に付勢する第１ばね部材および上記第２ノズルニードルを閉弁方向に付勢する第２ばね部材を設けた請求項１ないし６のいずれかに記載の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジン等の内燃機関に燃料を噴射供給するために使用される燃料噴射装置、特にツインニードル式の可変噴孔ノズルを備える燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用内燃機関には、環境や資源保護の観点から排気エミッションおよび燃費を改善するとともに、運転者の要請に応じた出力性能を実現することが望まれる。これらを両立させるため、より高度な燃料噴射制御が必要となっており、例えば、ディーゼルエンジンにおいて、コモンレールから供給される高圧燃料を、可変噴孔ノズルから噴射する燃料噴射装置が提案されている。可変噴孔ノズルは、ノズルの先端部に複数の噴孔を有し、ノズルニードルのリフト量に応じて複数の噴孔を順に開放することで、燃料噴射率を可変とすることができる。
【０００３】
このような可変噴孔ノズルの従来技術として、ツインニードル式の可変噴孔ノズルがある（例えば、特許文献１等）。
【特許文献１】特開２００５−３２０９０４号公報
【０００４】
特許文献１に開示される可変噴孔ノズルは、筒状のノズルボデー内にノズルニードルを摺動自在に保持し、ノズルボデー先端部に軸方向に形成した複数の噴孔を開閉するようになっている。ノズルニードルは、中空筒状のアウタニードルの内部にインナニードルを摺動自在に設けたツインニードル式で、アウタニードルおよびインナニードルは、それぞれの上部に配したスプリング部材により閉弁方向に付勢されている。ノズルニードルの上方には圧力制御室が設けられ、高圧通路から供給される高圧燃料にてアウタニードルおよびインナニードルに背圧を作用させている。圧力制御室は、アウトオリフィスを介して低圧通路に連通し、その出口部に設けた制御弁を開閉駆動することによって、圧力が増減するようになっている。
【０００５】
上記構成において、制御弁を駆動して圧力制御室を低圧通路に連通させると、圧力制御室の燃料が排出され、ノズルニードルに作用する背圧が低下する。これに伴い、アウタニードルが先行してリフトを開始し、複数の噴孔のうち先端側を開放する。アウタニードルがさらにリフトしてインナニードルに当接すると、それ以降は両ニードルが一体となってリフトし、残る噴孔を開放する。これにより、低負荷時にはアウタニードルのみをリフトさせて、小量の燃料噴射を実施し、高負荷時には、アウタニードルとインナニードルの両方をリフトさせて、より大きな燃料噴射量とすることができるので、高度な噴射量制御が可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術の構成では、アウタニードルがインナニードルに衝突してこれを押し上げる際に、インナニードルがアウタニードルから受ける衝撃によりバウンスする現象が生じる。この現象により、噴孔の開閉動作が不安定となりやすく、インナニードルが一旦持ち上げられて噴孔を開放した後、下降して再び噴孔を閉鎖すると、噴射量が変動する。このため、インナニードル開弁時またはその前後において噴射量がばらつくという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、ツインニードル式の可変噴孔ノズルを備える燃料噴射装置において、ノズルニードル開弁時に、アウタニードルの衝突によるインナニードルのバウンスを抑制し、噴射量のばらつきを低減すること、これにより運転状態に応じた高度な噴射量制御を行うことのできる高性能な燃料噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の燃料噴射装置は、ノズルボデー先端に設けた複数の噴孔を、同軸的に配設された第１ノズルニードルおよび第２ノズルニードルにて開閉する可変噴孔ノズルを備える。第１ノズルニードルおよび第２ノズルニードルのリフトは、閉弁方向に作用する制御室の圧力をニードル駆動部にて増減させることにより制御され、制御室の圧力低下に伴い、第１ノズルニードルが先行リフトし、次いで第１ノズルニードルが、第２ノズルニードルの外周フランジを押し上げることにより、第２ノズルニードルをリフトさせる構成となっている。制御室内は、第２ノズルニードルの外周フランジを仕切壁として上下に区画され、外周フランジ上下の制御室空間を連通する通路を設けるとともに、第１ノズルニードルの上方に衝撃緩和手段を設けて、第２ノズルニードルの当接による衝撃を吸収し、第２ノズルニードルのリフト量の変動を抑制する。
【０００９】
上記構成において、第１ノズルニードルには下方の制御室空間の圧力が、第２ノズルニードルには上方の制御室空間の圧力が作用しており、ニードル駆動部を駆動すると、上記通路を介して連通するこれら制御室空間の圧力が低下し、第１、第２ノズルニードルが順次リフトする。この時、先行リフトする第１ノズルニードルが第２ノズルニードルの外周フランジを押し上げるが、第１ノズルニードルの上方に設けた衝撃緩和手段により、衝突する際に生じる衝撃が吸収されるので、第２ノズルニードルが浮き上がってバウンスするのを防止できる。よって、ノズルニードルのリフト量制御性が向上し、噴射量のばらつきを改善して、安定した運転を実現することができる。  
【００１０】
請求項２の発明では、上記通路を、第２ノズルニードルの外周フランジに設けた貫通孔にて構成する。
【００１１】
好適には、外周フランジに設けた貫通孔にて、上下の制御室空間を連通させることで、油圧力の調整が容易にでき、衝撃緩和手段を効果的に作動させることができる。
【００１２】
請求項３の発明では、上記衝撃緩和手段として、第２ノズルニードルの外周フランジと第１ノズルニードルの間に、上記通路を開閉する開閉弁を設け、第１ノズルニードルのリフトに伴って、上記通路の閉鎖方向に移動させる。
【００１３】
制御油圧の低下によりリフトする第１ノズルニードルの上方に、開閉弁を配置すると、第１ノズルニードルが開閉弁を持ち上げて移動する。これに伴い、上記通路の開口面積が徐々に小さくなり、油圧抵抗が大きくなってダンパ効果が発生する。これにより、衝突による衝撃を吸収して、第１ノズルニードルの浮き上がりを抑制することができる。
【００１４】
請求項４の発明では、第２ノズルニードルの外周フランジの下面に、径方向に延びる溝を設けて、その一端側に上記通路の下端を開口させるとともに、上記開閉弁が閉弁時に上記溝内に収容される構成としている。
【００１５】
好適には、外周フランジの下面に開閉弁が収容される溝を設けると、通路や開閉弁の設定が容易で、開閉弁による開閉動作や油圧力を調整しやすい。
【００１６】
請求項５の発明では、上記開閉弁の一端側を上記外周フランジに回動自在に固定し、他端側を上記通路の下端開口に対向して配置する。
【００１７】
具体的には、上記開閉弁を第１ノズルニードルのリフトに伴い、弁体が回動して通路開口を閉鎖する構成とすることができ、開閉動作が容易である。
【００１８】
請求項６の発明では、上記衝撃緩和手段として、上記外周フランジ下面と上記第１ノズルニードルとの間にダンパ室または緩衝部材を介設する。
【００１９】
外周フランジ下方にダンパ室となる油圧室を設け、あるいは、衝撃を吸収可能な緩衝部材を配設することもできる。これらダンパ室または緩衝部材により、第１ノズルニードルの衝突による衝撃を緩和して、第２ノズルニードルのバウンスを抑制する同様の効果が得られる。
【００２０】
請求項７の発明のように、好適には、第１ノズルニードルを筒状としてその内部に第２ノズルニードルを摺動可能に配設する。この際、これら第１ノズルニードル、第２ノズルニードルをそれぞれ閉弁方向に付勢する第１スプリングおよび第２スプリングを設けることで、閉弁時に第１ノズルニードル、第２ノズルニードルを速やかに閉弁位置に移動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の第１の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明を適用したディーゼルエンジンのコモンレール燃料噴射装置の全体構成を示す概略図であり、図２にその主要部である可変噴孔ノズル１の拡大図を示す。図１において、燃料噴射装置は、ツインニードル式のノズルニードル２を有する可変噴孔ノズル１を備え、ノズル先端部に設けた噴孔群３を、ノズルニードル２の駆動に伴って開閉するようになっている。ノズルニードル２を駆動するニードル駆動部としてのニードル駆動機構６は、制御弁７およびピエゾ駆動部８からなり、ＥＣＵ１０にて制御される。
【００２２】
噴射燃料はエンジンの各気筒に共通のコモンレール９から供給される。コモンレール９には高圧ポンプ１２が接続されており、燃料タンク１１の燃料を高圧ポンプ１２にて加圧し、燃料通路１３を介して圧送することで、所定の高圧に保持される。
【００２３】
可変噴孔ノズル１は、先端円錐部に噴孔群３が形成されるノズルボデーＢ１にプレート状の流路形成部材Ｂ２を積層し、これらボデー部材の外周をリテーニングナットＢ３にて締付固定してなる。ノズルボデーＢ１にはノズルニードル２を収容する縦孔１ａが形成され、縦孔１ａの先端部内周面に噴孔群３を構成する複数の第１噴孔３１および複数の第２噴孔３２が開口している。複数の第１噴孔３１は、複数の第２噴孔３２より上方に配置される。
【００２４】
ノズルニードル２は、略円筒状のアウタニードル２１と、その内部を摺動する軸状のインナニードル２２からなる。第１ノズルニードルであるアウタニードル２１は、上端部が縦孔１ａ内に配設したシリンダ部材２３に摺動自在に保持されており、下端部はノズルボデーＢ１の先端円錐部に延びて複数の第１噴孔３１に対向している。第２ノズルニードルであるインナニードル２２の下端部は、アウタニードル２１の下端開口から下方へ突出し、複数の第２噴孔３２に対向している。よって、ノズルニードル２が下端位置にある時に、アウタニードル２１が複数の第１噴孔３１を閉孔し、インナニードル２２が複数の第２噴孔３２を閉孔する。
【００２５】
アウタニードル２１の中間部外周には、燃料溜まり１６が形成され、流路形成部材Ｂ２に設けた高圧通路１７から縦孔１ａ内の空間を経て高圧燃料が供給されている。高圧通路１７は、ニードル駆動機構６内の高圧通路７１を介してコモンレール９に至る燃料供給通路１４に連通している。流路形成部材Ｂ２には、シリンダ部材２３内空間に連通する空間が形成され、これら空間にて制御室としての油圧制御室４を構成しノズルニードル２の背圧を発生している。また、アウタニードル２１の上端部外周には、第１ばね部材としてのリターンスプリング２４が配設され、インナニードル２２の上端部外周には、第２ばね部材としてのリターンスプリング２５が配設されて、それぞれアウタニードル２１、インナニードル２２を下方に付勢している。
【００２６】
油圧制御室４の油圧は、ニードル駆動機構６の制御弁７にて制御される。制御弁７は２位置３方弁構造で、高圧通路７１から分岐する高圧通路７２と、燃料タンク１１への燃料排出通路１５に接続する低圧通路７３のいずれか一方を、油圧制御室４に選択的に連通させる。油圧制御室４の頂面には、制御弁７への連通路７４が開口しており、高圧通路７２が開放される図示の位置では、コモンレール９の高圧燃料が高圧通路７２から連通路７４を経て流入することになる。このために、高圧となる油圧制御室５の圧力と、リターンスプリング２４、２５の付勢力とが閉弁方向に作用して、ノズルニードル２を噴孔３１、３２に押付けている。
【００２７】
ピエゾ駆動部８は、ピエゾアクチュエータ８１の駆動力にて駆動ピストン８２を変位させ、油圧室８３の圧力を増減することにより制御弁７を駆動する。ピエゾアクチュエータ６は、例えば圧電体を積層してなるピエゾスタックを備え、通電によりピエゾスタックを伸長させて変位を発生する。これに伴い制御弁７の位置が切り換えられ、低圧通路７３と油圧制御室４とが連通すると、油圧制御室４の圧力が低下するために、ノズルニードル２が開弁する。
【００２８】
ここで、本発明の特徴部分である衝撃緩和手段について、図２を参照しながら説明する。図２は、図１における可変噴孔ノズル１の構造を簡略に示したもので、図１と実質的な差異はない。
本発明が採用するツインニードル式の可変噴孔ノズル１では、油圧制御室４の燃料圧力が低下すると、まずアウタニードル２１がリフトして第１噴孔３１を開放し、次いでアウタニードル２１に押し上げられてインナニードル２２がリフトし、第２噴孔３２を開放するように構成される。この際、アウタニードル２１とインナニードル２２の衝突によるバウンスが生じやすくなり、これを抑制するため、本発明では油圧制御室４内にインナニードル２２がアウタニードル２１から受ける衝撃を吸収する機構を設ける。
【００２９】
図２（ａ）において、インナニードル２２の上端部は、アウタニードル２１の上端開口から油圧制御室４内に突出し、外周に設けたフランジ２２１がシリンダ部材２３に対して摺動自在に配設されている。フランジ２２１の下面は、アウタニードル２１の上端面と所定間隔をおいて対向している。これにより、油圧制御室４内はフランジ２２１によって上下に区画され、フランジ２２１上方の制御室空間は、インナニードル２２に制御油圧を作用させる上制御室４Ａ、フランジ２２１下方の制御室空間は、アウタニードル２１に制御油圧を作用させる下制御室４Ｂとなる。図示するノズルニードル２の上端部において、インナニードル２２はアウタニードル２１の内径よりも小径となっており、下制御室４Ｂは、フランジ２２１下面とアウタニードル２１上端面との間、およびアウタニードル２１内周面とインナニードル２２外周面との間の空間にて形成される。
【００３０】
上制御室４Ａには、インナニードル２２外周のフランジ２２１上に支持されて、インナニードル２２を閉弁方向に付勢するリターンスプリング２５が配設されている。また、アウタニードル２１を閉弁方向に付勢するリターンスプリング２４は、油圧制御室４を構成するシリンダ部材２３とアウタニードル２１外周のフランジ２１１との間に配設される。
【００３１】
インナニードル２２のフランジ２２１には、複数の貫通孔が形成され、上下制御室４Ａ、４Ｂを連通するオリフィス通路２６を構成している。図２（ｂ）に示すように、オリフィス通路２６は、フランジ２２１内周縁近傍の４箇所に均等配置される。オリフィス通路２６の径や数は、上下制御室４Ａ、４Ｂ間を制御用の燃料がスムーズに流通して制御油圧を伝達可能であり、また、後述するダンパ機能が十分得られるように、適宜設定することができる。
【００３２】
図２（ｃ）に示すように、インナニードル２２のフランジ２２１下面には、径方向に延びる複数の溝２７が形成されている。複数の溝２７は、オリフィス通路２６に対応する４箇所に設けられ、各溝２７の内周側端部にそれぞれオリフィス通路２６が下端開口が位置している。各溝２７には、それぞれ開閉弁５が収容される。図２（ｄ）に示す開閉弁５の弁体は、溝２７より一回り小さい矩形平板状で、内周側端部がオリフィス通路２６の下端開口を開閉し、外周側は、溝２７内に設けたピン状の軸５１に支持されて回動自在となっている。
【００３３】
図２（ａ）に示す通常状態において、開閉弁５は、オリフィス通路２６を開放する下端位置にあり、オリフィス通路２６を介して連通する上下制御室４Ａ、４Ｂの制御油圧がアウタニードル２１およびインナニードル２２に作用している。開閉弁５の内周側端部は、アウタニードル２１の上端面に当接しており、制御室４圧の低下によりアウタニードル２１がリフトすると、これに持ち上げられてオリフィス通路２６の下端開口を閉鎖する。この時、開閉弁５とオリフィス通路２６にて油圧ダンパが形成され、衝突による衝撃の緩和を可能とする。
【００３４】
上記構成の燃料噴射装置の作動を次に説明する。図１において、ニードル駆動機構６のピエゾ駆動部８が作動しない状態では、制御弁７が油圧制御室４と高圧通路７２とを連通する位置にあり、コモンレール９から制御弁７および連通路７４を介して油圧制御室４に高圧燃料が導入される（図２（ａ）参照）。高圧燃料は、上制御室４Ａからオリフィス通路２６を経て下制御室４Ｂへ流入するので、油圧制御室４内は上下制御室４Ａ、４Ｂとも高圧となっている。この時、アウタニードル２１は、下制御室４Ｂの燃料圧力とリターンスプリング２４のばね力によって、第１噴孔３１に押付けられ、インナニードル２２は、上制御室４Ａの燃料圧力とリターンスプリング２５のばね力によって、第２噴孔３２に押付けられており、ノズルニードル２は閉弁状態となる。
【００３５】
ＥＣＵ１０からの指令により、ピエゾ駆動部８のピエゾスタック８１が通電により伸長し、駆動ピストン８２が油圧室８３の圧力を上昇させると、制御弁７が油圧制御室４と低圧通路７３を連通する位置に切り換えられる。これにより、油圧制御室４の燃料が連通路７４から低圧通路７３へ排出され、制御圧力が徐々に低下する。油圧制御室４は、連通路７４が開口する上制御室４Ａから燃料が流出するのに伴い、オリフィス通路２６を介して下制御室４Ｂから燃料が流出するので、上制御室４Ａにわずかに遅れて下制御室４Ｂの圧力が低下することになる。そして、下制御室４Ｂの燃料圧力が所定圧を下回ると、アウタニードル２１に上向きに作用する高圧の燃料圧力によって、アウタニードル２１がリフトを開始し、第１噴孔３１を開放する。
【００３６】
アウタニードル２１がリフトすると、その上端面に当接する開閉弁５を稼働させる。油圧制御室４の圧力が低下するのに従い、アウタニードル２１には上方向力が働くため、開閉弁５を持ち上げながら上方へ移動することになる。図３（ａ）のように、アウタニードル２１が開閉弁５を溝２７に収容される上端位置まで押し上げると、オリフィス通路２６が閉鎖される。この時、図３（ｂ）に拡大して示すように、開閉弁５が軸５１周りに回動しながら上方へ移動するのに従い、開閉弁５の内周側端部とインナニードル２２との間隙が狭くなり、下制御室４Ｂから、開閉弁５およびオリフィス通路２６を経て上制御室４Ａへ至る燃料通路開口面積が徐々に小さくなる。開口面積が小さくなると、開閉弁５上方の下制御室４Ｂおよびオリフィス通路２６付近の空間において油圧抵抗が大きくなり、ダンパ効果を発生させる。そのため、図示するように、開閉弁５に対し下向きの油圧力が作用し、アウタニードル２１による上向きの衝突エネルギーを吸収する。
【００３７】
この下向きの油圧力が、アウタニードル２１が開閉弁５を介してインナニードル２２のフランジ２２１に衝突する際の衝撃を緩和する。これにより、インナニードル２２の浮き上がりを抑えてインナニードル２２のバウンスを抑制することができる。その後、アウタニードル２１とインナニードル２２とが一体となってスムーズに上昇し、第２噴孔３２を開放する。
【００３８】
噴射停止時には、図１のピエゾ駆動部８により制御弁７を初期位置に切り換え、コモンレール９から制御弁７および連通路７４を介して、油圧制御室４に高圧燃料を導入する。油圧制御室４の圧力が再上昇し、所定圧を超えるとアウタニードル２１およびインナニードル２２が下降し、第２噴孔３２を閉鎖する。上制御室４Ａに流入した燃料は、さらにオリフィス通路２６を経て開閉弁５を押し下げながら下制御室４Ｂへ流入する。これにより、アウタニードル２１が、インナニードル２２のフランジ２２１から離れてさらに下降し、第１噴孔３１を閉鎖する。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、アウタニードル２１の上方に、インナニードル２２のフランジ２２１にて区画される下制御室４Ｂを設け、フランジ２２１に上制御室４Ａへのオリフィス通路２６と開閉弁５とを設けて、ノズルニードル２の開弁時に衝撃緩和手段となる油圧ダンパが形成されるように構成したので、アウタニードル２１との衝突によるインナニードル２２のバウンスを抑制することができる。よって、インナニードル２２の開弁時やその前後の動作が不安定となるのを防止し、安定した燃料噴射制御が可能となる。
【００４０】
このように、アウタニードル２１のリフト上昇を抑えることにより、噴射パルスＴと噴射量Ｑで示される線図の傾きを小さくすることができる。これにより、パイロット噴射等の微小噴射量制御性が向上するので、軽負荷運転時の燃料消費量の改善や燃焼音の低下に効果がある。
【００４１】
また、ノズルニードル２の閉弁時には、オリフィス通路２６により圧力回復が早まる。すなわち、上制御室４Ａの圧力が上昇することにより、オリフィス通路２６から開閉弁５へ下向きの力が作用し、速やかに開弁する。開閉弁５はさらにアウタニードル２１を押し下げて、下制御室４Ｂの圧力を上昇させるとアウタニードル２１が閉弁する。オリフィス通路２６がない従来構成では、アウタニードル２１とインナニードル２２のフランジ２２１との微小隙間の圧力回復が遅れることにより、閉弁が遅れるおそれがあったが（リンキングの発生）、本実施形態の構成では、上制御室４Ａの圧力を速やかに下制御室４Ｂの微小隙間に送り込み、リンキング力によるアウタニードル２１の閉弁遅れを回避することができる。
【００４２】
図４に本発明の第２の実施形態を示す。本実施形態の燃料噴射装置の基本構造は、上記第１の実施形態と同様であり、可変噴孔ノズル１は、インナニードル２２のフランジ２２１に複数のオリフィス通路２６を有するとともに、その下端開口側に開閉弁５を回動自在に設けて、アウタニードル２１リフト時の油圧力を調整可能としている。本実施形態では、さらに開閉弁５の上面とインナニードル２２のフランジ２２１との間に、リング状の弾性部材５２を設けている。弾性部材５２は、緩衝部材として機能するもので、アウタニードル２１当接時に伸縮ないし弾性変形して、開閉弁５に押し下げ力を作用させる。弾性部材５２の材質は、例えば弾性の大きい金属系材料が好適に使用される。
【００４３】
上記第１の実施形態の構成に加えて、リング状の弾性部材５２を介設することで、インナニードル２２とアウタニードル２１の衝突による衝撃を緩和する効果が高まる。従って、インナニードル２２の浮き上がりを抑止して、バウンスを防止し、インナニードル２２の開弁時やその前後のより安定した燃料噴射制御が可能となる。
【００４４】
また、ノズルニードル２の閉弁時には、オリフィス通路２６の圧力が上昇して、開閉弁５に下向きの力が作用した時に、弾性部材５２の付勢力により、開閉弁５が、インナニードル２２のフランジ２２１から離れやすくなる。よって、開閉弁５が速やかに開弁し、アウタニードル２を押し下げるので、アウタニードル２の閉弁遅れを回避する効果を高めることができる。
【００４５】
図５に本発明の第３の実施形態を示す。本実施形態の燃料噴射装置の基本構造は、上記第１の実施形態と同様であり、以下、相違点を中心に述べる。本実施形態の可変噴孔ノズル１は、インナニードル２２のフランジ２２１に複数のオリフィス通路２６を有するとともに、その下端開口側の下制御室４Ｂを、ダンパ室として機能させる。
【００４６】
本実施形態のように、上記第１の実施形態における開閉弁５を省略した構成とすることもできる。この場合も、オリフィス通路２６によりアウタニードル２のリフト時に、インナニードル２２のフランジ２２１下方の下制御室４Ｂから、上制御室４Ａへの燃料流出が制限されるので、アウタニードル２の上端面とフランジ２２１との間において燃料圧力が上昇する。このように、オリフィス通路２６の流路断面積等を適切に設定することで、下制御室４Ｂにダンパ効果を発生させ、アウタニードル２１に油圧による押し下げ力を作用させて、衝突力を緩和することができる。従って、簡易な構成で、インナニードル２２のバウンスを防止する同様の効果が得られる。
【００４７】
以上のように構成すれば、ツインニードル式の可変噴孔ノズルにおいて、インナニードルのバウンスを抑制し、噴射指令に対する噴射量のばらつきを低減して、安定した運転を行うことができる。
【００４８】
なお、上記実施形態におけるニードル駆動機構、例えば制御弁やピエゾ駆動部の構成は、これに限るものではなく、他の構成としてもよい。また、ピエゾ駆動部に代えてソレノイドを有する電磁駆動部を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明を適用した第１の実施形態を示すディーゼルエンジンの燃料噴射装置の全体構成概略図である。
【図２】（ａ）は第１の実施形態における燃料噴射装置の主要部である可変噴孔ノズルの上部拡大断面図で、開閉弁の開弁状態を示す図、（ｂ）はインナニードルのフランジ上面図、（ｃ）はインナニードルのフランジ下面図、（ｄ）は開閉弁の拡大斜視図図である。
【図３】（ａ）は第１の実施形態における可変噴孔ノズルの上部拡大断面図で、開閉弁の閉弁状態を示す図、（ｂ）はアウタニードルのリフト時の状態を示す要部拡大断面図である。
【図４】第２の実施形態における可変噴孔ノズルの上部拡大断面図である。
【図５】第３の実施形態における可変噴孔ノズルの上部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
Ｂ１  ノズルボデー
１  可変噴孔ノズル
１ａ  縦孔
１４  燃料供給通路
１５  燃料排出通路
１６  燃料溜まり
１７  高圧通路
２  ノズルニードル
２１  アウタニードル（第１ノズルニードル）
２２  インナニードル（第２ノズルニードル）
２２１  フランジ
２３  シリンダ部材
２４  リターンスプリング（第１ばね部材）
２５  リターンスプリング（第２ばね部材）
２６  オリフィス通路
２７  溝
３  噴孔群
３１  第１噴孔
３２  第２噴孔
４  油圧制御室（制御室）
４Ａ  上制御室
４Ｂ  下制御室
５  開閉弁
５１  軸
６  ニードル駆動機構（ニードル駆動部）
７  制御弁
７１、７２  高圧通路
７３  低圧通路
７４  連通路
８  ピエゾ駆動部
９  コモンレール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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